Методы вбивания свай в грунт

Методы вбивания свай в грунт

Методы и особенности забивки свай

Устройство фундамента на сваях сегодня является достаточно распространённой технологией, широко применяемой при малоэтажном строительстве.

Фундаментные сваи, в свою очередь подразделяются на три основных вида:

• буронабивные сваи;
• винтовые;
• забивные.

Каждая разновидность предусматривает и свою технологию заглубления в грунт.

Особенности забивных свай и виды

Из всех разновидностей забивные сваи – являются наиболее надёжной опорой для фундамента.

Благодаря тому, что они достаточно плотно держаться в грунте, именно забивная технология рекомендуется для обустройства тяжёлых ростверковых фундаментов.

Забивка свай является самым старым и испытанным способом их погружения в грунт.

Сегодня данная технология широко распространена по всему миру, поэтому разработаны различные методики забивки и специальные приспособления.

Виды забивных свай:

• Железобетонные сваи. Имеют уже готовое заострённое окончание и могут быть любого сечения – квадратного, круглого, двутаврового и т.п. Должны быть изготовлены их бетона не ниже 300 марки и иметь внутри арматурный каркас. Перед забивкой отлитую сваю следует внимательно осмотреть – она не должна иметь трещин, деформаций и прочих дефектов. На верхний торец при заглублении надевается специальный стальной оголовок, предотвращающий его разрушение при ударах молота.
• Деревянные сваи. Изготавливают обычно из твёрдых пород деревьев (кедр, лиственница, дуб) и снабжаются коническим остриём из металла, надеваемым на заглубляемый конец. На верхнюю часть надевают металлический обруч, во избежание её растрескивания во время забивки. Бывают длиной до 10 и более метров, а диаметром до 40 см. В отдельных случаях, когда нужно добиться особой прочности свайного фундамента, применяются связки из нескольких свай – “пакеты”, забиваемые в грунт как единое целое.
• Металлические сваи. Наиболее распространённый тип свай, используемый в частном строительстве. Сталь является наиболее универсальным материалом, более долговечным, чем дерево, и более технологичным, чем бетон. Могут быть как изготовлены в домашних условиях, так и забиты в грунт с помощью ручного молота. Конструктивно состоят из трубы, острия и оголовка.

Особенности забивания свай

Главное предназначение свайного фундамента – предотвратить деформации основания постройки во время сезонных циклов замерзания и оттаивания почвы.

Свая должна быть забита на глубину ниже уровня промерзания почв. При забивании необходимо пройти насквозь слабые грунты до достижения твёрдого основания – это позволяет создать максимально прочный фундамент.

В случае, если грунт наоборот, чересчур плотный, а необходимое углубление свай достаточно большое, применяют методику подмыва грунта. Вглубь почвы вдоль сваи под напором подаётся вода, которая, с одной стороны размягчает грунт, а с другой – уменьшает силу трения.

При забивании сваи необходимо убедиться, что свая не упёрлась в глубине в твёрдый предмет – например, камень.
Это особенно важно при неглубоком заглублении свай при малоэтажном строительстве. Дело в том, что в ходе строительства нагрузка на сваи значительно возрастет, и они со временем углубятся ещё на несколько сантиметров, за исключением той сваи, что упёрлась под землёй в камень.
Это неизбежно приведёт к перекосу основания и, в итоге, всей постройки!

Производить установку свай желательно в тёплое время года, когда грунт уже полностью оттаял. Это позволит избежать неприятности в виде ослабших опор после полного оттаивания почвы. Однако, в некоторых случаях приходится производить заглубление опор и в холодное время года.

Если грунт не успел промёрзнуть глубже одного метра, то работа по заглублению производится в штатном режиме, до тех пор пока свая не будет забита на нужную глубину (глубже уровня промерзания почвы и глубже слабых грунтов).

В случае, если грунт промёрз на значительную глубину, то работа может быть невозможна без нанесения повреждений свае. В данных случаях применяется специальное устройство – “паровая игла”. Она представляет собой трубку с отверстиями на конце, через которую подаётся пар. Эта трубка опускается в пробуренную скважину небольшого диаметра и производит оттаивание почвы на необходимую глубину. Другая техника, применяемая для зимнего забивания опор – лидерное бурение.

Методы забивки свай

На сегодня в арсенале строителей имеются несколько методов заглубления забивных свай, каждый из которых имеет свои плюсы и свои минусы:

• Ударный метод;
• Погружение вдавливанием;
• Погружение вибрацией;
• Метод лидерного бурения.

Ударный метод

Это наиболее распространённая технология, применяемая как в частном, так и промышленном строительстве.

Данная технология предусматривает углубление опоры с помощью ударов специальными молотами, также именуемыми копрами. Для этого созданы многочисленные механизмы, различающиеся мощностью, способом работы и другими техническими характеристиками.

Ударный метод является единственной технологией, доступной для забивания свай своими руками. Для этого применяется нехитрое устройство – ручной молот.

Самая простая конструкция его такова: Тренога, сваренная из стальных труб или сделанная из брёвен (брусьев). Пара подвешенных на ней блоков. Собственно молот – тяжёлая металлическая деталь с плоской рабочей частью. Два троса, перекинутые через блоки и служащие для подъёма молота.

Забивка свай ударным методом

Принцип работы в данном случае предельно прост – молот поднимается на максимальную высоту и фиксируется в таком положении. Свая устанавливается вертикально и также фиксируется.

После этого молот отпускается и, набирая ускорение в свободном падении, бьёт по торцевой стороне сваи, загоняя её в грунт. Подъём молота осуществляется с двух сторон с помощью тросов, после чего он опять сбрасывается на забиваемую опору.

В виде усовершенствования конструкции можно снабдить копр барабаном с фиксатором и рукояткой для накручивания троса. Кроме того, можно установить на этот барабан электромотор, превратив ручной молот в электрический. Для этого нужно будет предусмотреть систему редукторов и сцепление, для отъёма барабана от шкива электромотора при сбрасывании молота. Возможна и установка на устройство и двигателя внутреннего сгорания.

Высчитывать высоту треноги необходимо с тем расчётом, чтобы падающий сверху молот смог набрать достаточную скорость для мощного удара по тыльной стороне сваи.
При необходимости большого заглубления, металлические сваи можно сделать составными – надставлять их с помощью сварки.

Самодельные копры отлично подойдут для забивания металлических трубчатых свай на сравнительно небольшую глубину – до нескольких метров. Это позволяет широко использовать самодельный копр в частном строительстве при возведении относительно лёгких конструкций. В промышленном строительстве применяются многотонные устройства на гусеничном или колёсном ходу, монтируемые на базе бульдозеров, автокранов или экскаваторов. Посмотрите видео, как устанавливают сваи ударным методом.

Лидерное бурение

В случае, если грунт на месте строительства оказывается слишком плотным, для ускорения забивания применяется технология лидерного бурения.

В заранее отмеченных местах с помощью бурильной установки делаются скважины диаметром чуть меньше диаметра свай. В данные отверстия и забиваются сваи, в том числе и с применением самодельного копра.

Также лидерное бурение применяется для устройства свайного фундамента в мёрзлых почвах в холодное время года.

При лидерном бурении глубина скважины должна быть на полметра меньше глубины углубления опоры.
Это необходимо для более плотного удержания сваи грунтом.

Кроме этого существует ещё несколько технологий заглубления опор в грунт. Среди этих технологий можно упомянуть методы вдавливания и погружения опоры вибрацией. Однако, оба они требуют привлечения специализированных строительных машин – их практически невозможно осуществить самостоятельно.

В нашей специализированной буровой компании Красноярск выполняется забивка свай: вдавливание и погружение опоры вибрацией. А также имеется автопарк специализированных строительных машин для забивки свай!
Подробнее о бурении свай.

Буровые работы Красноярск

-Забивка свай различных видов сложности.
-Продажа забивных свай.
-Бурение скважин под забивку сваи.
-Подготовка объекта к забивке свай.
-Разбивка.
-Консультации по строительству.

Стоимость забивки свай

Чтобы узнать цену забивки свай сообщите полную информации по вашему объекту!

Стоимость зависит:
-Расстояния до объекта;
-Cложности свайного поля;
-Грунта;
-Объёма работ.

Углубление опоры вибрацией

Производится специальным механизмом, устанавливаемом на экскаваторе или кране – вибропогружателем. Он представляет собой электрический или бензиновый (дизельный) двигатель, приводящий в движение устройство со смещённым центром тяжести.

Устройство закрепляется на оголовке опоры и приводится в действие. При этом возникают поступательные колебания, направленные сверху вниз. Под их воздействием свая и действием своего веса она углубляется в землю.

Такой метод применяется там, где невозможно использовать ударный метод – в районах с плотной жилой застройкой, рядом с ветхими и аварийными зданиями и т.д.

Углубление вдавливанием

Данный метод также используется там, где невозможно или запрещено применение ударного способа. Для вдавливания сваи используется специализированная многотонная техника, которая захватывает сваю и, перенося на неё свой вес, буквально втыкает её в грунт. Несмотря на то, что данный способ является достаточно сложным и дорогостоящим, существуют области строительства, где без него никак не обойтись – при реконструкциях старинных зданий, строительных работах в непосредственной близости с жилым зданием. Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания свай.

Выбор того или иного способа заглубления забивных свай в грунт зависит от целого ряда факторов.

Каждый метод более всего подходит для определённой ситуации, и выбирать технику забивания опор следует с максимальной точностью – от этого зависит эффективность и скорость работы над закладкой фундамента здания.

Особенности и технологии забивания свай

• Технический процесс забивки
• Какие достоинства у буронабивных свай
• Монтаж буронабивных свай
• Постройка фундамента собственноручно
• Как построить фундамент свайно-ростверкового вида
• Как правильно забивать сваи

Элемент механизма, который служит передатчиком нагрузки от постройки на почву, расположенную намного ниже, чем условный ноль, называют сваей. Самый оптимальный выбор при сооружении любого помещения на слабой почве – это шпунты забивного типа, которые имеют квадратный вид, размер 30 см х 30 см и длину в пределах от 3 до 12 метров, а также составные, длина которых достигает 24 метров. Технологии забивания свай были неизменны уже очень много десятилетий. Но несколько последних лет они изменились в плане введения определенных ограничений на использование молотков для данных работ в черте города.

Это объясняется возможностью разрушить в плотно обустроенных городках соседние здания при забивке шпунта. Альтернативой, которая решила данную проблему, стало использование буронабивных свай. И хотя они, по цене, гораздо дороже обычных шпунтов, зато сила разрушения у них минимальная.

Технический процесс забивки

Сама процедура установки свай довольно четко описывается одним словом – «забивка». Она происходит посредством использования свайных молотов, которые монтируются на тяжелые средства передвижения, такие как гусеничный кран, тросовый и гидравлический экскаватор.

Забивка свай на участке

Погружают в почву шпунты вертикально, но есть варианты и наклонных забивок. На стройке присутствует базовая машина, которая нужна для зацепления, поднятия и заведения сваи в молот, который движется по указанному направлению. После этого сброс ударной части молота отправляет сваю в поверхность грунта.

Некоторые строители погружают данные конструкции, используя метод вдавливания. Естественно, что при таком способе применяется более громоздкое оборудование, да и выработка не слишком большая, но в некоторых случаях это просто незаменимое действие.

Фундаменты, в возведении которых используют забивные сваи, устраиваются в следующих видах:

• Одиночные – для расположенных отдельно колонн;
• Ленточные, которые располагаются под стеновыми сооружениями зданий;
• Кустовые, под размещение опор, где шпунты устанавливают согласно с проектом застройки зависимо от того, какие размеры имеет основание;
• Сплошные свайные поля, которые предназначены, чтобы весь груз от дома лучше воспринимался.

Цель шпунтов стоек заключается в пробивании слабого верхнего слоя почвы и передаче всего веса сооружения на нижние слои, которые имеют большую плотность и прочность.

Шпунты забивного типа могут изготавливаться из металла, железобетонного материала или дерева. Для последнего вида берут чаще всего хвойные деревья, к примеру – сосна, лиственница или кедр. Можно также использовать дуб. Размер тонкого конца должен составлять больше 18 сантиметров. Снизу свая заостряется, а на нее крепится наконечник из стали, предохраняющий острый край от поломки в процессе его забивания в почву. Сверху к свае крепится кольцо, защищающее дерево от раскола, когда по нему будут бить молотом.

Установка сваи в воду

Шпунты из железобетона обычно имеют квадратное сечение и острый конец. На другом их краю также имеется стальная защита.

Металлические конструкции производят из металлопроката разного вида – труба, швеллер, двутавр и другие. Шпунты из труб для большей устойчивости и крепости иногда заливают бетонным раствором. В этом случае такие сваи называют трубобетонные.

Трубные сваи имеют больше преимущества перед всеми остальными. Они намного легче и их можно забить на любую глубину, так как есть возможность нарастить длину до нужного размера. Как разновидность трубных свай есть винтовые шпунты. Их ввинчивают в почву, тем самым увеличивая их несущие способности.

Какие достоинства у буронабивных свай

Не каждый участок на местности может выдержать основание среднего строения. Поэтому некоторые из жителей будущих построек используют некоторые хитрости, чтобы возвести фундамент.

Самым выгодным и наиболее востребованным в наше время считается конструкция, в которой применяются буронабивные сваи.

Они замечательно укрепляют фундамент, имеют большую несущую способность, а также намного дешевле ленточных и монолитных аналогов.

Чтобы упрочить основу под дом, имеющий средний размер, вам будет достаточно полсотни шпунтов, поскольку одна из них способна выдержать около полутора тонн веса.

Их располагают немного ниже, чем уровень промерзания почвы и применяют гидроизоляцию в виде двух слоев рубероида. Она необходима, чтобы зимой сваи не вытолкало наружу. К тому же слой гидроизоляции в значительной мере снизит силу давления на сваи.

Такой способ возведения фундаментальной основы имеет следующие преимущества:

• Нет опасности динамических воздействий на расположенные рядом строения;
• Замечательно подходит рельефным, наклонным и неустойчивым почвам;
• Окружающий ландшафт от такого вида фундамента не пострадает;
• Любой удобный участок станет пригодным к строительству с основой, выполненной таким образом;
• Возможность возводить любые типы строений (кирпичный, бревенчатый, каркасный);
• С точки зрения экономии средств – самый дешевый;
• Возведение возможно провести за неделю.

Согласитесь, что мало какой фундамент сможет похвастаться столькими преимуществами и достоинствами.

Монтаж буронабивных свай

Характерная особенность, которую имеет устройство буронабивных свай – это необходимость бурить предварительно скважины до нужной отметины, а уже после формировать сам ствол сваи.

Существует три способа обустройства данных опор:

1. Сухой (установка проходит без крепления стен скважины);
2. С использованием раствора глины, чтобы предотвратить осыпание стен скважины;
3. С наличием обсадных труб для крепления скважины.

Какой из способов вам применять – зависит от того, какие грунтовые условия имеет ваш участок.

Первый – наиболее подходит для устойчивого грунта. Технологический процесс по устройству такого рода свай заключается в том, что вращательный бур делает необходимых размеров скважину, которая к низу расширяется. Впоследствии в эти отверстия будут погружены колонны.

Постройка фундамента собственноручно

Задача постройки фундамента из буронабивных шпунтов самому вполне выполнима. Вы не будете ничего копать или вывозить грунт, а всего лишь при помощи молота и специального вибропогружателя загоните шпунты в почву на необходимую глубину.

Те сваи, которые уже установлены, нужно обрезать по одному уровню. Сверху данную конструкцию соединяют ростверком, чтобы обеспечить равномерное распределение предстоящей нагрузки на все шпунты.

Как построить фундамент свайно-ростверкового вида

Такие фундаменты возводятся следующим образом:

1. Монтаж опалубка по верху забитых свай.
2. Расположение каркаса из металлических арматур с внутренней стороны опалубка.
3. Ростверк заливается бетонным раствором (по технологии процесс напоминает заливку ленточного основания).
4. Ростверк должен быть высотой не меньше 30 сантиметров и шириной чуть больше чем толщина стеновых конструкций где-то на полметра.

Буронабивные сваи с ростверком не потребуют от вас ни значительных работ с землей, ни затрат большой суммы денег, ни длительного периода времени. Выбрав этот вид фундамента, можно получить высококачественную основу, отвечающую всем требованиям.

Такие фундаменты делятся на два типа:

• С подвешенным ростверком;
• С углубленным ростверком.

Первая разновидность чаще всего применяется при строительстве домов из дерева с легким каркасом. Но также их применяют и под тяжелые постройки со стенами из мощных брусьев и бревен.

Такие фундаменты используют на тех почвах, которые сильно вспучиваются. Это позволяет удерживать здание и не давать ему просесть.

Как правильно забивать сваи

Существуют не только разные виды фундаментов, выполняемых из свай, но и забивку их можно провести несколькими способами:

• Удар;
• Вибрация;
• Вдавливание;
• Завинчивание;
• Использование электроосмоса и подмыва.

В некоторых случаях данные методы используются в группе.

Чтобы произвести забивку свай, необходим такой инструментарий:

• Специальный молоток;
• Копры с рельсовым и безрельсовым ходом;
• Установки самоходного вида для забоя свай;
• Наголовник;
• Вибропогружатель.

Технология забивки свай основана на применении ударной энергии, благодаря которой шпунты внедряют в землю. По мере того как происходит погружение, части почвы смещаются в сторону и наверх. Некоторый объем грунта утрамбовывается и основание уплотняется.

Нагрузка на сваи приходится на оголовок, и создает ее специальный механизм – молот. Они бывают разных видов, но используют чаще всего дизельный механизм (либо трубчатый, либо штанговый).

Преимущества и недостатки видов свайных фундаментов

В настоящее время существует три основных вида свайного фундамента, это забивные железобетонные, металлические винтовые и буронабивные сваи. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим все плюсы и минусы:

Забивные ж/б сваи

Метод забивания свай обеспечивает высокий темп строительства с возможностью применения свай заводского изготовления, что технологически не предусмотрено в случае с буронабивными и винтовыми сваями.

Кроме этого, сокращение производственного цикла устройства свайного фундамента еще на один этап (изготовление свай), значительно повысит надежность (безотказность) строительного процесса.

Забивание готовых свай обеспечивает высокий темп строительства независимо от погодных условий (осадков или близкого расположения уровня грунтовых вод). В процессе погружения свай методом забивания происходит уплотнение грунтов вокруг сваи (грунтовая обойма) и, как следствие, отсутствует выемка грунта. Исчезает необходимость лишних финансовых затрат на его вывоз, что удешевляет стоимость строительства и не ухудшает его экологичность.

Превышение усилия погружения сваи над прочностью тела сваи (ложный отказ), приводит к ее разрушению. Дальнейшее устройство сваи методом забивки становится невозможным. Не погруженную часть сваи удаляют, а над ее погруженной частью проводится освидетельствование на предмет достижения требуемой несущей способности. В случае отрицательного результата, рядом забивают дополнительную сваю (дубль), таким образом, доводя несущую способность фундамента в конкретном месте до проектного значения.

По степени воздействия на материал сваи, забивка является более грубым (разрушающим) методом, в отличии от вдавливания. В результате этого приходится терпеть значительные финансовые издержки на устройство дополнительной сваи и доведение несущей способности фундамента в конкретном месте до проектного значения. Зона уплотнения грунта вокруг сваи распространяется в плоскости, пропорциональной к продольной оси сваи, на расстояние, равное 2-3 диаметрам сваи. Этот вид работ добавляет несущую способность каждой забиваемой свае. Забивку свай проводят в большинстве типов грунтов, кроме скального твердого грунта. Таковой может быть использован в качестве опорного слоя для нижних концов свай. К существенным недостаткам забивания свай можно отнести достаточно высокий уровень шума.

По сравнению с другими методами, забивание свай отличается значительным уменьшением материалоемкости за счет большей несущей способности одного куба сваи. Такой эффект обеспечивает одна выгодная особенность данной технологии: в процессе забивания происходит значительное уплотнение грунтов вокруг сваи, это увеличивает несущую способность и уменьшает стоимость свайного фундамента, выполненного с использованием этой технологии. Забивание свай заводского изготовления, в отличии от буровых свай, не имеет ограниченных сроков на их использование, точнее, использования свежей бетонной смеси, которая затвердевает в короткие временные сроки.

Несмотря на совершенность современных строительных технологий, все они имеют как свои достоинства, так и недостатки. Исключением не являются и винтовые сваи, плюсы и минусы которых раскрыты в этом материале. Винтовые сваи широко применяются в современном строительстве для организации фундаментов различных типов зданий и конструкций. Винтовая свая представляет собой трубу из толстостенного металла, на конце которой находится одна или несколько лопастей. Лопасти выполняют одновременно несколько функций. Они позволяют монтировать сваю в грунт методом вкручивания. Также лопасть является опорой, на которую передается вес здания. Дополнительно лопасть выступает в роли ограничителя, который не дает вытолкнуть сваю из грунта в результате пучения почвы в холодное время года. Винтовые сваи предназначены для усиления и укрепления фундамента частного дома. По способу монтажа винтовых свай разделяют ручное вкручивание и механизированное. Выбор технологии монтажа зависит от типа используемых свай. Выбор же самих свай зависит от типа здания, для которого они будут служить опорой. Также на выбор свай влияет тип грунтов, в которые они будут устанавливаться.

Ручной монтаж осуществляется при помощи специального приспособления, которое способно передавать и усиливать крутящий момент на сваю. Ручной способ монтажа позволяет установить сваи длиной до 4 метров в обычные грунты, применяя для этого мускульную силу четырех человек. Контроль вертикальности погружения сваи осуществляется при помощи специального уровня.

Для монтажа свай механизированным способом используется специальное оборудование, которое приводится в действие гидравликой. Контроль за процессом монтажа осуществляет человек, однако аппаратура позволяет снизить отклонения от заданных параметров до минимума.

В целом технология монтажа винтовых свай сводится к следующим этапам вне зависимости от способа:

• Пробное бурение с целью определения состава и характеристик грунта
• Разметка территории в соответствии с произведенными расчетами
• Поочередная установка свай
• Обрезка свай по уровню основания здания

Дополнительно может применяться стяжка свай между собой при помощи швеллеров. Также в некоторых случаях применяется бетонирование свай для укрепления общей конструкции. Как уже упоминалось выше, любой строительный материал имеет свои недостатки.

Вот основные недостатки винтовых свай:

• При плохом качестве свай может иметь место их ускоренная коррозия;
• При монтаже свай в каменистые грунты может понадобиться дорогостоящая техника;
• При монтаже возможно повреждение сваи на сварных швах, частичный обрыв лопасти, который невозможно определить, так же появление сколов и царапин защитного лакокрасочного покрытия. Такие повреждения намного ухудшают несущую способность и значительно снижают долговечность сваи;
• При монтаже свай происходит процесс рыхления почвы, что тоже значительно сокращает несущую способность;
• При ручном монтаже велика вероятность отклонения сваи от вертикали, которое может быть вызвано препятствиями в виде камней или корней деревьев;

Есть и другие недостатки винтовых свай, однако, их можно исключить при использовании качественного и сертифицированного материала.

К достоинствам винтовых свай можно отнести следующее:

• Скорость организации фундамента, которая позволяет сдавать объекты раньше срока на 30%;
• Сравнительная дешевизна свайного фундамента, которая возможна благодаря серийному производству свай;
• Возможность строительства на водянистых грунтах. Сюда также можно отнести строительство на слабых песчаных и ледяных грунтах.

Из всего этого можно сказать, что как и любой другой строительный материал, винтовые сваи плюсы и минусы имеют почти в равных количествах. Однако, в большинстве случаев их применяют только там, где значение имеют именно плюсы. В некоторых случаях свайно-винтовой фундамент является единственной возможностью организовать постройку здания.

«Фундамент на буронабивных сваях» – из самого названия, уже можно примерно судить о конструкционных особенностях, данного типа строительных оснований. Фундамент буронабивной, состоит из двух основных элементов: буронабивные сваи и ростверк фундамента. Данный тип основания, можно отнести к свайному фундаменту. Только сваи здесь не забиваются в грунт, а создаются в специальных отверстиях (скважинах).Буронабивными сваями принято называть сваи из литого бетона, устраиваемые в полостях, образованных бурением грунта без обсадных труб. Сохранность стенок скважин обеспечивается связностью глинистого грунта, а в неустойчивых грунтах (в том числе в песчаных, насыщенных водой) — бурением под глинистым раствором.

Для образования ствола сваи применяют бетон с осадкой конуса 18 см. Бетонирование производится с помощью вертикально перемещаемой трубы — ВПТ. Емкость приемной воронки должна быть не менее емкости трубы.

Перед началом бетонирования труба полностью заполняется литым бетоном, который внизу удерживается донной крышкой. В течение всего процесса бетонирования труба должна быть заполнена бетоном, а бетон в скважине должен возвышаться над нижним концом трубы не менее чем на 2 и не более чем на 4 м. Процесс бетонирования ведется непрерывно. Применение вибрации для уплотнения бетона не допускается во избежание его расслоения и обваливания стенок скважины и перемешивания грунта с бетоном.

Достоинствами буронабивных свай являются:

• возможность создания глубоких опор (до 30 м и более) с прорезкой практически любых грунтов;
• большая несущая способность;
• возможность выполнять работы в любое время года и производить их без сотрясения окружающего грунта.

В то же время буронабивные сваи имеют и существенные недостатки. Главный из них — несовершенство технологии бурения — необходимо использовать одновременно два крана (один для подвески бетонопровода, другой — для подачи бетона) и наращивать трубы бетонопровода, а это вызывает задержки в работе и удорожает стоимость свай. Кроме того, контроль цельности ствола осуществляется только путем сопоставления расчетного и фактического объема бетона и не является достаточно надежным. Нет возможности определить и качество контакта между подошвой сваи и грунтом основания (образование слоя взрыхленного или разбухшего (в глинах) грунта). И, наконец, грунт вокруг ствола не уплотняется, из-за чего трение на боковой поверхности оказывается значительно меньшим, чем у забивных свай.

Забивка свай — способ погружения опор в грунт

Погружение свай забивкой практикуют при обустройстве основания, покоящегося на железобетонных, стальных или деревянных опорах цельного или полого типа. Когда-то эта технология использовалась практически повсеместно. Ну а в наши дни подобное погружение свай практикуют только в случае строительства соответствующих фундаментов на отдаленных участках. Расположенных как можно дальше от жилых массивов или объектов общественного пользования.

Однако и в наши дни забивка опоры в грунт остается весьма эффективной технологией погружения. Поэтому в данной статье мы познакомим наших читателей с сутью этого процесса. Надеемся, что изложенная на страницах нашего ресурса информация поможет вам спланировать процесс забивки, сэкономив время строительства вашего свайного основания.

Сваи для забивки: типовые разновидности

Погружение опор в грунт методом забивки подходит далеко не каждому типу свай. Как правило, эта методика практикуется в процессе заглубления монолитных стержней из железобетона, стали или древесины, диаметром до 60-80 сантиметров и длинной до 25 метров.

Впрочем, такие габариты характерны далеко не для всех забивных опор. Например, типовые железобетонные сваи имеют не круглый, а квадратный профиль с размерами сечения от 35х35 сантиметров (для свай длиной до 7 метров) или 40х40 сантиметров. А согласно ГОСТ 19804.2-79 длина таких опор колеблется в пределах от 3 до 20 метров.

Деревянные сваи не имеют четких, стандартизированных габаритов, поскольку изготавливаются из цельного бревна диаметром от 240 до 350 миллиметров и длиной до 16-18 метров.

Металлические забивные сваи – это обычные обсадные трубы с наваренным оголовком и конической пятой. Диаметр таких опор колеблется между 25 и 60 сантиметрами, а длина – между 3 и 12 метрами.

Обзор технологии погружения забивных опор

Технология погружения опоры в грунт зависит от стойкости оголовка сваи, а также от ее длины и габаритов поперечного сечения.

И в большинстве случаев работы по забивке свай основаны на следующих технологических приемах:

• Погружение под действием динамической нагрузки (удара). В данном случае погружающее опор в грунт усилие передает на оголовок сваи особый инструмент – копр или молот.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки (вдавливания). В этом случае погружающее усилие генерируется прессом вдавливающим опору в почву.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки, расшатывающей и продавливающей опору (вибровдавливание). В этом случае опора движется и в продольном и в поперечном направлении под действием усилия, генерируемого особым инструментом — вибровдавливателем. Причем использование вибровдавливателя позволяет уменьшить усилие, погружающее опору.
• Погружение опоры методом забивания или вдавливания в предварительно высверленную (лидерную) скважину. В этом случае можно использовать и копр и пресс.

Словом, приемов погружения, упоминаемых в СНИП на забивку свай, достаточно много и каждая технология обладает своими достоинствами и недостатками. И поскольку нас интересует именно забивка опор, то далее по тексту мы рассмотрим лишь технологию погружение ударом.

Погружение ударом: обзор процесса

Заглубление опоры в грунт под действием ударной нагрузки практикуется на строительных площадках, удаленных от жилых кварталов. Ведь эту «нагрузку» генерирует многотонный (масса от 2 000 до 12 000 килограмм) молот для забивки свай, падающий на оголовок сваи со значительной высоты.

Причем сам молот, а точнее его боек, монтируется (на правах насадки) на гусеничный кран или экскаватор тросового или гидравлического типа.

Энергия (нагрузка) транслируемая молотом на оголовок сваи высчитывается по формуле:

Е= 0,4Qh

Под Q в этом случае понимают массу «бойка» молота, а под h – высоту подъема бойка перед падением на оголовок.

Таким образом, чем массивнее молот и выше высота его подъема, тем больше энергия, которую генерирует машина для забивки свай.

Технологическая карта на забивку свай

Сам процесс забивки опоры ударом выглядит следующим образом:

• На стройплощадку завозят базовую технику – кран или экскаватор. После чего к стреле аппарата крепят насадку с молотом. Впрочем, копр может быть и самостоятельным устройством с самоходным шасси.
• После настройки копра сваю подтягивают в рабочую зону тросами, укладывая оголовок опоры в направляющий короб копра.
• После позиционирования сваи, в процессе которого определяется угол наклона опоры относительно нулевого уровня грунта, начинают процесс забивки, поднимая и сбрасывая боек молота с определенной высоты. Причем вначале эта высота еще небольшая, поскольку первые удары должны погрузить сваю на малую глубину, на которой еще можно контролировать положение сваи относительно нулевой уровни грунта с помощью растяжек.
• После частичного погружения сваи и окончательной сверки положения опоры можно приступать к «залогам» — серии из 10 ударов максимальной силы. В этом случае молот поднимают на максимальную высоту и сбрасывают на оголовок сваи. После каждой серии «залогов» положение сваи контролируется гидроуровнем. И максимальное отклонение опоры от перпендикуляра не должно превышать одного градуса. В противном случае свая изымается из грунта и все начинается сначала.

Ударная забивка сваи завершается только после достижения особого состояния – отказа опоры, который препятствует дальнейшему погружению сваи в грунт.

Достоинства и недостатки «ударного» погружения

Основное достоинство ударного погружения – это высокая скорость заглубление опоры в грунт. Действительно мощные молоты вбивают сваю за считанные минуты, проталкивая опоры в почву с весьма приличной скоростью (от 0,7-1 м/мин до 5 м/мин).

Главный недостаток сваебойных установок – это высокая вероятность повреждения оголовка опоры и не менее высокий уровень шумового загрязнения.

И если с первым отрицательным качеством можно справиться, срубив разрушенную часть опоры, то второй недостаток – неустраним. К тому же, копры для забивки свай генерируют достаточно сильную вибрацию в грунте. Поэтому ударную забивку следует практиковать подальше от уже построенных фундаментов или инженерных коммуникаций.

Способы оптимизации процесса забивки

Впрочем, процесс забивки сваи в грунт поддается оптимизации, позволяющей избавиться от большинства недостатков этой технологии.

И такую оптимизацию организуют с помощью следующих технологических приемов:

• Лидерного бурения.
• Размягчения грунта.
• Электроосмоса грунта.

Далее по тексту мы познакомим наших читателей с сутью упомянутых технологических приемов.

Технология забивки свай в лидерные скважины

Суть этой технологии — бурение перед забивкой или погружением опоры. То есть, свая погружается не в плотный грунт, а в шахту, диаметром не более 75-80 процентов от габаритов поперечного сечения опоры.

В итоге, свая раздвигает (уплотняет) стенки лидерной шахты. И этот процесс происходит под действием существенно меньших усилий, генерируемых ударной частью копра. Причем погружение скважины в опору не сопровождается лишь сильным шумом, а вибрации в грунте практически отсутствуют.

Ну а если вместо сваебойного инструмента использовать гидравлический пресс, то погружение опор в лидерные скважины можно практиковать даже на территории жилых кварталов.

Технология погружения опор в размягченный грунт

Погружение в размягченный (подмытый) грунт требует существенно меньших усилий. Ведь, чем выше влажность грунта, тем меньше его несущая способность (сопротивляемость внешним нагрузкам).

Поэтому в особо тяжелых случаях на пяту сваи надевают особую насадку с форсунками, разбрызгивающими воду под давлением в 5-10 атмосфер. Форсунки связывают с нагнетательным водопроводом с помощью двух трубопроводов, расположенных вдоль тела сваи.

В итоге, погрузив сваю в мягкие слои грунта у поверхности, в трубопровод подают воду под нужным давлением и дальнейшее погружение сваи происходит в почву с совершенно иными характеристиками. Ну а финальные метры погружения (от полутора до двух) гидромолот для забивки свай поработает на полную силу. Ведь это расстояние придется пройти без подмыва.

Технология забивки с использованием электроосмоса

Эффект электроосмоса предполагает искусственное изменение влажности в почве, окружающей катод, после подключения электричества к паре заглубленных в грунт электродов.

Роль катода, в данном случае, играет погружаемая опора. Ну а в качестве анода придется выступить уже погруженной опоре. В итоге, металлический (или покрытый металлом) катод (забиваемая опора) погружается в грунт практически беспрепятственно: ведь увлажненная притянутой жидкостью почва не может сопротивляться давлению на оголовок сваи.

Ну а после погружения ток просто выключат, и естественная влажность грунта будет восстановлена. И при должном подходе к безопасности эту технологию можно практиковать даже на очень сложных, глинистых грунтах с большой влажностью.

Забивка свай

Забивка свай, погружение свай ударным методом, динамическое погружение сваи

Описание технологии УДАРНЫЙ МЕТОД ПОГРУЖЕНИЯ (МЕТОД ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ):

Погружение свай ударным методом в грунты осуществляется навесными молотами копровых установок (копер забивной), обеспечивающих вертикально-направленное динамическое воздействие на сваю за счет энергии удара молота, с целью погружения забивных свай (труб) на проектную отметку.

Описание рабочего процесса:

После мобилизации на объект строительства, копер самостоятельно на гусеничном ходу направляется к месту установки сваи, её строповки (временное соединение монтируемых конструкций с крюком грузоподъемной машины для последующего подъёма) и подтягивания. После выполнения геодезической разбивки свайного поля, копер устанавливают в точке погружения свай. По мере выполнения вышеуказанных действий, на оголовке железобетонной сваи закрепляют наголовник, который защищает её от последующих ударных воздействий. Многие подрядчики с целью ускорения графика производства работ, пренебрегают данным мероприятием, что может привести к повреждению оголовков свай. Далее происходит частичная расстроповка сваи, её погружение ударным методом с операционным контролем качества. После того, как свая окажется на проектной отметке, происходит подъём погружателя (молота), и с верхней части сваи снимают наголовник. По факту выполнения вышеуказанных действий оформляется исполнительная документация с отметкой технического надзора.

Перечень преимуществ и недостатков технологии забивки железобетонных свай:

Самая низкая стоимость по сравнению с другими методами погружения свай.

Негативное влияние динамического воздействия (разрушение близко расположенных существующих фундаментов зданий и сооружений, нарушение несущей способности тиксотропных грунтов).*

Возможность контроля качества сваи и соответствия её геометрических размеров, до погружения, техническим надзором.

Шумовое воздействие (более 100 дБ). Особенно актуально в отношении свайных работ, выполняемых в непосредственной близости от жилых районов.**

Метод забивания свай обеспечивает высокий темп строительства возможностью применения свай заводского изготовления, что технологически не предусмотрено в случае с буронабивными и буроинъекционными сваями. Кроме этого, сокращение производственного цикла устройства свайного фундамента еще на один этап (изготовление свай), значительно повысит надежность (безотказность) строительного процесса.

Возможно досрочное разрушение оголовка сваи и появление продольных трещин с оголением арматуры (отслойка бетона на сваях).***

Технология забивания свай предоставляет дополнительные преимущества логистики процесса строительства. Возможно значительное снижение затрат строительства за счет предварительной закупки свай заводского изготовления. А после доставки свай на объект, они легко хранятся, не занимая много места (штабелирование).

Недостаточно точный (грубый) контроль усилия погружения сваи в процессе забивания и высокие ударные нагрузки на саму сваю приводят к частичному ее разрушению, будущей более быстрой коррозии каркаса и частичному разрушению.***

В процессе погружения железобетонных свай происходит значительное уплотнение грунтов вокруг сваи, что увеличивает несущую способность, а также отсутствует необходимость выемки и утилизации грунта. Это приводит к исчезновению в необходимости лишних финансовых затрат для Заказчика и удешевляет стоимость строительства, при этом не ухудшая экологичность.

Превышение усилия погружения сваи над прочностью тела самой сваи («ложный отказ сваи»), приводит к ее внутреннему разрушению. Дальнейшее производство работ методом забивки свай становится невозможным. Не погруженную часть сваи срезают (срезка свай или срубка свай), а над ее погруженной частью проводится освидетельствование на предмет ее достижения проектной несущей способности. Если результат отрицательный, рядом забивают доп. сваю или несколько (дубли), до момента доведения несущей способности фундамента в месте поломки до проектного значения. По степени воздействия на материал сваи, забивка является более грубым (разрушающим) методом, в отличии от вдавливания. В результате Заказчик терпит дополнительные финансовые и временные затраты на устройство дополнительной сваи.

Погружение свай заводского изготовления, в отличии от буронабивных свай, не имеет ограничений на использование, связанных с необходимостью приготовления свежей бетонной смеси. А поставка свай заводского изготовления, возможна в любой точке Российской Федерации. Так же отсутствуют риски на возможные перебои в своевременной поставке бетона, который затвердевает в короткие временные сроки. Что в итоге приводит к нарушению технологии устройства буронабивных свай.

*** Примеры поломок свай (деформация свай) при динамической забивке копрами

ООО «Строительная корпорация «Энки» готова осуществить полный комплекс работ по устройству свайного основания Вашего объекта «под ключ», включая земляные и монолитные работы.

Просто позвоните нам, и наши сотрудники помогут Вам определиться с необходимым типом испытания свай и с последующим выбором свайного основания, помогут оптимизировать существующий проект свайного поля с целью сокращения издержек и сроков выполнения работ. Для этого, компания «СК «Энки» имеет соответствующий допуск СРО на проектирование.

При заказе в ООО «СК «Энки» услуг проектирование + строительство, наши специалисты бесплатно рассчитают нагрузки, спроектируют свайное поле, разработают рабочую проектную документацию. Вы оплачиваете только строительную часть (СМР свайные работы).

ООО «СК «Энки» готово предоставить информацию по стоимости забивке свай (сообщить по забивке свай цены) и ответить на технические вопросы по телефонам: Москва (495) 268-04-33, Санкт-Петербург (812) 309-21-41, Краснодар (861) 203-37-61 или по эл. почте: [email protected]

Влияние забивки свай (нормативная документация):

* Уровень шума в жилых помещениях — категория, нормируемая на федеральном уровне. Ст. 27 закона от 30.03.1999 г. №52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» устанавливает, что условия работы с машинами, механизмами, установками, устройствами, аппаратами, которые являются источниками физических факторов воздействия на человека (шума, вибрации, ультразвуковых, инфразвуковых воздействий, и иного излучения), не должны оказывать вредное воздействие на человека; критерии безопасности и (или) безвредности условий работ с источниками физических факторов воздействия на человека, в том числе предельно допустимые уровни воздействия, устанавливаются санитарными правилами, а именно Санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях» – ст. 6.1. «Допустимые уровни шума …. в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки… звуковое воздействие не более 60 дБ — предельный уровень безопасного шума для человека. При превышении данного параметра, СЭС (санитарно-эпидемиологическая служба) имеет право измерять уровень шума и вынести предписание Заказчику о приостановке работ до момента устранения нарушений, со штрафными санкциями.

** Способы устройства забивных свай вблизи существующих зданий и сооружений рассмотрены в ВСН 490-87 «Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки». Согласно данным нормам расстояние от места забивки свай до существующих зданий и сооружений должно быть не менее 25 (двадцать пять) метров.

Компания «БЛОК» выпускает железобетонные изделия предназначенные для дорожного строительства, обустройства дорог и их освещения. Так же наша компания поставляет ЖБИ для искусственных сооружений, действующих водотоков, водопропускных труб и их элементов.

Ударный метод погружения свай

Уральский завод сваебойного оборудования «Копровик»представляет вашему вниманию ударный метод погружения свай. Эта технология получила широкое распространение при строительстве свайных фундаментов в различных типах грунта.

Ударный метод погружения свай базируется на использовании энергии удара сваебойного молота. Под воздействием ударной нагрузки острие сваи вбивается в почву. По мере забивки свая смещает и уплотняет почву. Ударный метод служит для установки готовых металлических и железобетонных свайных элементов. Эффективность метода повышается, если вбивать сваю в заранее подготовленную скважину. Для изготовления скважины можно применять технологию шнекового бурения.

Ударный метод погружения свай, оборудование:

Гидравлические молоты

Энергия ударной части молота передается к свае за счет несжимаемости масла в гидросистеме и действия жидкостного рычага. Гидравлические молоты характеризуются высокой производительностью. Им присущ большой эксплуатационный ресурс. Есть возможность регулировать силу удара. Амортизационная система гидромолотов позволяет забивать сваи на расстоянии до 1,5—2 м от существующих строений.

Дизель молоты

Действие дизель молота построено на работе двухтактного дизельного двигателя внутреннего сгорания. Дизель молоты широко распространены в строительных работах. Они автономны, мобильны, отличаются невысокой стоимостью. Существуют штанговые и трубчатые дизель молоты. Направляющая для ударной части трубчатого молота — массивный поршень, представляющий собой неподвижную трубу. Направляющими для штангового молота служат две штанги.

Иногда ударный метод погружения свай сочетается с вибрационным способом. Такое сочетание особенно актуально при установке свай в глинистые и суглинистые почвы. На последнем этапе погружения сваи вибрационная техника не приводит к достаточному результату. Требуется погружение сваи серией мощных ударов.

Особенности технологии

Молоты для забивки свай имеют ударную часть массой от 1,8 до 12 т. Они прикрепляются к тяжелой спецтехнике, обычно на гусеничных шасси. Молоты служат навесным оборудованием для гидравлических и тросовых экскаваторов, гусеничных кранов. Также они используются для копров, адаптированных бурильных установок. Свая вдавливается в грунт вертикально, иногда с небольшим наклоном.

Работы начинаются с тщательного выравнивания площадки. Затем базовая машина подцепляет и приподнимает сваю. Свайный элемент заводится в наголовник молота, который движется вдоль направляющей мачты. Затем ударная часть молота вбивает сваю в грунт. Перед забиванием свая должна быть точно выровнена. Вначале свая устанавливается в грунт несильными ударами. Затем мощность удара постепенно наращивается до максимума. Свая не должна отклоняться от вертикального или проектного положения более чем на 0,5—1 градус. Иначе ее направляют подпорками или вытаскивают и повторяют процесс.

Критерием завершения забивки сваи служит достижение предусмотренной проектом величины так называемого отказа. Отказ — размер погружения сваи от одного удара молотом. Величина отказа позволяет рассчитать несущую способность сваи с помощью специальных таблиц. Когда величина отказа приближается к проектному значению, свая погружается «залогами» — сериями по 10 ударов молота подряд. Отказ вычисляется как отношение расстояния, на которое погрузилась свая за один залог (измеряется с точностью до миллиметра), к количеству ударов в залоге. Отказ служит признаком того, что острие сваи дошло до плотного, трудносжимаемого грунта. Опора сваи при этом приобретает необходимую грузонесущую способность.

Ударный метод погружения свай, преимущества и недостатки

К недочетам ударного метода можно отнести высокий уровень шума и вибрации, особенно в случае дизельных молотов. Однако, данная технология получила широкое распространение благодаря своей универсальности и экономичности. Ударный метод подходит для любых типов грунта, включая промерзшие и каменистые почвы. Забивать сваи таким способом можно в любых климатических условиях в любое время года. Высокая скорость погружения свай экономит рабочее время и снижает затраты на возведение фундамента.

Методы вбивания свай в грунт

Сваи — это такие строительные сооружения, которые применяются в строительных работах для принятия нагрузки фундамента здания, способные передавать ее в лежащие ниже слои грунта.

Видео по теме «Копёр. Забивание Свай. Копер в Работе. Копер Видео. Футажи для видеомонтажа»

Сваи используются для принятия нагрузки фундамента здания, где слабый земляной грунт.

Сваи применяются только в том случае, где невозможно провести земляные работы из-за слабого грунта.

Забить шпунт в почву можно самыми разными способами. Все будет зависеть от некоторых характеристик. О нескольких способах будет рассказано ниже.

Вбивание ударным методом

Этот метод погружения шпунта в грунт основан на воздействии энергии удара, из-за которой свая проникает в нижние слои почвы своим заостренным концом. Ударную нагрузку в данном случае могут создать несколько инструментов:

• паровоздушный молот — механизм, приводящийся в действие посредством сжатого пара или воздуха, которые воздействуют на основную часть молота;
• вибропогружатель (вбивает шпунт с помощью колебательных движений);
• вибромолоты (сочетание энергии удара и вибрации);
• дизель-молоты (передача сваи энергии, которая образуется в результате сгорания газов).

Вбивание сваи — это погружение шпунта в грунт под воздействием энергии удара, из-за которой свая проникает в нижние слои почвы своим заостренным концом.

Видео по теме «Строительство в Азии, забивание сваи в грунт»

Данный вид инструмента имеет более высокую производительность и автономность, низкую стоимость работы и он прост в использовании по сравнению с паровоздушным молотом. Существует две разновидности дизель-молота, а именно: трубчатый и штанговый. Штанговый дизель-молот состоит из подвижного цилиндра, который является главной ударной силой этого механизма. Цилиндр открыт снизу и перемещается по направляющим штангам. Если цилиндр попадает на неподвижный поршень, то смесь воздуха и топлива воспламеняется, образуя энергию. Эта сила подбрасывает обратно вверх цилиндр. После этого подобные движения повторяются и становятся цикличными.

В трубчатых же дизель-молотах ударной частью является поршень с головкой, находящийся в движении, а неподвижный цилиндр — это направляющая часть механизма. Этот вид дизель-молота имеет преимущество над штанговым, так как он обладает значительно большей силой удара.

Для того чтобы поднять шпунт строго в вертикальное положение и забить его с наибольшим усилием, применяют специальное устройство, которое называется копра. Основной ее рабочей частью является стрела, вдоль которой устанавливают переднюю часть молота. По мере забивания сваи его поднимают и опускают.

Сами сваи могут быть самой разной длины, но чаще всего они используют длиной 6-10 м, забивают их при помощи самоходных установок. Используются эти устройства потому, что они маневренны, имеют устройства для подъема, подтаскивания, удержания в вертикальном положении сваи.

Погружение происходит в три этапа: установка, передвижение копра на место вбивания сваи, вертикальный подъем самой сваи и ее забивка. С каждым ударом свая проникает вглубь грунта на определенную глубину. Среднее количество ударов, за счет которых свая может погрузится в почву, — 10.

Погружение сваи с помощью колебательных движений

Присоединение вибропогружателя к железобетонной свае: 1 — свая- 2 — рабочая арматура сваи- 2 — конус- 4 — конусный стакан вибропогружателя- 5 — конусная плита

Данный метод забивки шпунта осуществляется благодаря вибрационному механизму, который способен оказывать динамическое воздействие. Это позволяет преодолевать нарастающую силу трения на боковые поверхности сваи, возникает возможность забивания сваи на глубину, задуманную по проекту. Этот метод требует намного меньшего усилия, чем при обычной забивке.

Чтобы погрузить сваю в почву с помощью колебаний, используют вибропогружатели. Они подвешиваются к мачте сваепогружающего механизма и крепко соединяются со сваей. Масса вибросистемы и ее амплитуда должны обеспечивать вибрацию в той части сваи, где происходит ее соприкосновение с грунтом. Благодаря такому принципу работы должно происходить раздвижение зерен почвы. Этот способ больше всего подходит для песчаного грунта, где скорость погружения сваи может быть достигнута до 7 м/мин. Если устанавливать сваю таким методом в суглинистых или глинистых почвах, то возникнет наибольшая вероятность появления глинистой подушки, которая будет снижать несущую способность свай. Сами сваи при этом должны быть полыми железобетонными или же сплошными.

Видео по теме «Крымский мост шагнул в море: началось сооружение опор с западной стороны острова Тузла»

При использовании вибровдавливания сваи возникает комбинация виброударного и вибрационного воздействия. Установка вибровдавливающего типа состоит из двух рам. На задней раме находятся электрогенератор и двухбарабанная лебедка, а на передней — направляющая с вибропогружателем стрела и блоки. Если вибропогружатель находится в рабочем состоянии, то свая поднимается и и устанавливается на месте с прикрепленным наголовником. Во включенном положении вибропогружателя и лебедки шпунт вбивают под массой собственного веса, массой частей трактора и вибропогружателя. Вместе с тем на саму сваю действуют колебательные движения и вибрация (создается за счет низкочастотного погружателя).

Метод вибровдавливания хорош тем, что он исключает повреждение или разрушение шпунта и не требует особых механизмов для перемещения рабочих устройств. Данный вид погружения в основном применяется для забивки шпунтов длиной до 6 м.

Завинчивание свай

Схема завинчивания свай: 1— кабестан- 2 — полиспаст- 3 — лестница- 4 — люлька, подвешенная к кабестану- 5 — пульт управления- 6 — главная расчалка- 7—боковая расчалка.

Видео по теме «Испытание песчаных грунтов методом режущего кольца»

Забивать сваю в данном случае нужно при помощи мобильных установок, которые обычно монтируют на автомобильных базах. Шпунты при этом имеют стальной наконечник. Данный метод применим в том случае, если фундамент устанавливается под мачты линий радиосвязи или электропередач.

Принцип установки точно такой же, как и при вибропогружении, только вместо наголовника снимают и надевают оболочку из металла. Также после полного закручивания сваи образовавшуюся внутреннюю полость заполняют бетонной смесью. Скорость завинчивания сваи в данном методе составляет 0,2-0,6 м/мин.

Главные плюсы использования завинчивания свай заключаются в том, что они плавно погружаются в грунт, воспринимают отрицательные усилия и имеют большую несущую способность.

Погружение посредством подмыва грунта

Схема подмыва грунта для погружения свай: а -погружение квадратных свай с подмывом грунта- 1- молот- 2- трос, поддерживающий подмывные трубки- 3 -напорный шланг- 4- подмывные трубки- 5 -свая- б — расположение подмывных трубок- в -наконечник подмывной трубы.

Этот вид погружения свай преимущественно применим в песчаных и супесчаных почвах. Сваи при этом должны иметь большую длину и поперечное сечение, но для висячих свай подобный метод неприменим.

Способ действия данного метода заключается в том, что вода, находящаяся у острого конца шпунта, под напором выливается из трубы и разрыхляет грунт на своем пути, частично вымывая его. Сопротивление почвы у наконечника сваи снижается, а вода, которая поднимается вдоль шпунта, частично размывает прилегающий по бокам грунт, уменьшая этим силу трения с боковых поверхностей. В результате этих действий свая погружается в грунт за счет собственной массы и веса молота, установленной на ней.

Видео по теме «Промспецбуд г Кременчуг. Статические испытания грунтов сваями»

Чтобы подмыть часть грунта, воду подают под давлением не меньше 0,5 МПа. При смывании нарушается связь между частицами почвы не только под подошвой, но и у боковых сторон. При подмыве грунта должно учитываться и то, что установка в дальнейшем должна воспринимать нагрузку, поэтому подмыв происходит до определенного уровня, а затем благодаря сваебойному механизму погружают на глубину, задуманную по проекту (обычно на 0,5-2 м). Производительность при этом возрастает на 40%, что позволяет экономить горючее по сравнению с обычной забивкой.

Подмывка грунта неприменима в тех случаях, если в дальнейшем планируется устанавливать сооружения близко и если имеется просадочный грунт.

Электроосмос при погружении шпунтов

Схема вибропогружения свай: а -сваепогружающая установка- б -вибропогружатель с подрессоренной пригрузкой- в -вибромолот- 1- вибропогружатель- 2- экскаватор- 3- свая- 4- электродвигатель- 5 — пригрузочные плиты- 6 -вибратор- 7 — дебалансы- 8- наголовник- 9- пружины- 10 -ударная часть- 11- боек- 12- наковальня.

Данный вид погружения применим для плотных глинистых и суглинистых грунтов, перенасыщенных водой. Метод реализуется следующим действием: одну из погруженных свай присоединяют к положительно заряженному источнику тока (аноду), а соседнюю сваю — к отрицательно заряженному (катоду).

При включении этой установки у сваи с положительно заряженным полюсом сильно снижается влажность у грунта, а у соседней — увеличивается. Это позволяет быстрее погрузить шпунт в грунт, так как во влажной почве свая опускается быстрее. Это также позволяет использовать установки с меньшей мощностью.

После прекращения работы механизма влажность грунта вокруг каждой сваи становится прежней, и это увеличивает несущую способность каждой из свай.

При выборе метода погружения шпунта в грунт следует учитывать несколько факторов: физико-химические характеристики почвы, вид сваи, объем работы, глубину погружения. Если учесть все эти показатели, можно выбрать оптимальный вид вбивания шпунта в грунт.

Способы погружения свай

Сваи погружаются в грунт при помощи вибрационного, вдавливающего, ударного, вибровдавливающе го или виброударного воздействия и путём завинчивания.

Установки ударного действия делят на молоты паровоздушные, дизель- молоты и механические.
Паровоздушные молоты запускаются с помощью сжатого воздуха или пара. Их делят на молоты дифференциальног о, одиночного и двойного действия и характеризуются применением энергии пара или воздуха в рабочем процессе.
В молотах дифференциальног о и двойного действия пар или воздух применяется как для увеличения частоты и силы ударов, так и для подъема ударной части.

Механические или так называемые подвесные молоты обладают ударной частью в виде отливки и используются при незначительных объемах работ, в целом для забивания свай из дерева.

Дизель-молоты работают по технологии однотактного двигателя внутреннего сгорания, их делят на штанговые и трубчатые. Ударный элемент у трубчатых — поршень, а у штанговых — цилиндр. Рабочий ход осуществляется под действием силы тяжести, подъем ударной части — при помощи энергии газов, которые образуются при сгорании топлива. Молоты этого типа в сравнении с паровоздушными являются более мобильными и экономичными. Трубчатые молоты являются более надежными при выполнении работ и имеют большую погружающую способность, чем штанговые.

Рабочими характеристиками молотов ударного действия, которые определяют область их использования, являются: общая масса, масса ударного элемента и высота его подъема, энергия удара и количество ударов в минуту.

Cваи и молоты ударного действия во время забивки крепятся чаще всего на копрах, которые состоят из вертикального направляющего устройства башенного или стрелового типа и рабочей площадки с рельсоколесной ходовой частью. Молоты и сваи имеют возможность также находиться на самоходных устройствах, установленных на кранах, экскаваторах, автомобилях и тракторах.

Во время устройства свайных оснований под опоры мостов, здания и путепроводов максимально результативна мостовая сваебойная установка ЦНИИОМТП, которая обладает координатно-шаго вым механизмом и программным управлением. Выбор способа забивки свай обуславливается их типом, материалом, массой, сечением, длиной, объёмом свайных работ и условиями их производства. Масса ударного элемента молота должна подходить по массе забиваемой сваи согласно её длине и характера грунтов.

Технологическая операция погружения свай при помощи забивки включает следующие процессы: передвижение и устройство копра или сваебойного аппарата, разметку мест забивки, подъем и монтировку её в зону погружения, подачу сваи к копру, забивку сваи. На подготовительные процессы приходится около трёх четвертей от времени выполнения свайных работ. Таким образом, огромное значение имеют целесообразный выбор самоходной установки или копра, а также схемы забивки.

В зависимости от месторасположени я свай в основании конструкции и его параметров, а также вида грунтов используются следующие схемы забивания: секционная, рядовая, спиральная (концентрическая ). Погружение свай-стоек производят до проектного уровня.

Висячие сваи забивают до достижения проектного, так называемого контрольного отказа, что подразумевает размерную величину опускания сваи от одного удара на конечной стадии забивания. Контрольный отказ назначается во время расчета несущей способности сваи.

Погружение свай можно производить вибропогружателе м, закреплённым в верхней части шпунта или сваи и передающим направленные колебания через сваю грунту. Свая вместе с вибропогружателе м вешается на крюк крана или крепится к копру. Во время достижения предельной частоты колебаний трение сваи о влажный грунт резко снижается, и под действием собственной силы тяжести и веса вибратора свая входит в грунт. Наиболее результативно вибропогружение в песчаных грунтах насыщенных водой.

Для тяжелых свай используются низкочастотные вибропогружатели , стального шпунта и легких свай — высокочастотные. Вибропогружатели применяются и для забивки свай-оболочек.

Во время погружения шпунта и свай в связные твёрдые грунты эффективно использовать вибромолоты.

Рабочими габаритами вибромолота являются масса, частота ударов в минуту, возмущающая сила; вибропогружателе й — общая масса, частота колебаний, возмущающая сила.

Метод вдавливания применяется во время устройства свайных оснований из коротких, длиной до 6 м железобетонных свай трубчатого или непрерывного сечения. Для этого используются установки статического вдавливания. Данный метод рационален при опускании свай во влажные суглинистые и глиняные грунты. Если в грунтах присутствует гравий, то целесообразно использование вибровдавливающи х приборов.

Погружение наклонных или вертикальных свай путём завинчивания осуществляется при возведении инженерных сооружений, на основания которых действуют нагрузки выдергивающего характера. Размер лопасти винтового наконечника в два-три раза превышает диаметр стержня сваи, и тем самым, такие лопасти дают существенную несущую способность винтообразных свай. Пользуются ими при сооружении причалов, мостов, опорных стенок и для вантовых креплений различных конструкций. При этом применяются самоходные агрегаты или электрокабестаны .

Погружение свай путём подмыва результативно в раздельных и других грунтах поддающиеся размыванию. По трубам, смонтированным к свае, к её острому наконечнику подводится под напором вода, которая размывает грунт, вследствие чего уменьшается трение между боковой поверхностью сваи и грунтом, а также снижается его лобовое сопротивление. Под действием собственной силы тяжести и прикреплённого к ней молота свая опускается в грунт. Подмывание завершается за 1—1,5 м до запланированной глубины погружения, после чего выполняют вибропогружение до проектной отметки или забивку сваи молотом. Данный метод применяется только для свай-стоек.

В случае если обычный размер сваи оказывается недостаточным для её погружения на проектный уровень, её удлиняют различными способами, обуславливаясь материалом сваи и характером воспринимаемых усилий.

Выдергивание свай и металлического шпунта, которые были неправильно забиты, во время разборки непостоянных ограждений выполняется с применением различного оборудования, но наиболее результативны сваевыдергивател и.

Related posts:

1. Винтовые сваи: область их применения и плюсы в применении
2. Шпунтовые работы компании Болверк Норд
3. Нулевой цикл в строительстве
4. Продажа и прямая доставка растительного и плодородного грунта

Последние реализованные проекты и объекты в работе

Технологии производства свай

Вибрационный метод забивания свай

Применение вибрационного способа погружения свай обеспечивает меньший коэффициент силы трения между свайным стволом и внутренней поверхностью грунта. Из этого следует, что при таком способе затрачивается намного меньше сил и энергии, чем с использованием забивного метода. К тому же вибрационный способ погружения обеспечивает дополнительное уплотнение грунта вокруг свайного столба, тем самым увеличивая его устойчивость. Значение прессования почвы составляет диаметр сваи умноженный на три. Если грунт довольно слабый, то диаметральное число умножается на полтора или два.

Установка для погружения свай
Вибропогружатель
Вибромолот
Рессорная нагрузка

Ударный метод забивания свай

Наиболее распространен ударный метод применяется с использованием ударного свайного оборудования. Это паровоздушные, гидравлические и дизель-молоты различной мощности.

Трубчатые дизель-молоты имеют преимущество перед штанговыми, так как при одинаковом весе энергия удара у трубчатых молотов в 2-3 раза выше, чем у штанговых.

— Оборудование навешивается на специальную установку — сваебойную машину и, при забивании сваи наносит сильные удары по ее верхней части. Чтобы торец сваи, по которому наносится удар, не разрушался, применяют специальное оборудование — наголовник.

— Погружение производится до достижения проектной глубины и соответствующего отказа при забивке свай.

Вибрационный метод эффективен при погружении свай в несвязные водонасыщенные грунты. Для этого применяются соответствующие устройства — вибропогружатели, которые через наголовник передают свае вибрацию определенной частоты. При этом грунт под основанием сваи и вокруг нее становится «плывучим», трение резко снижается, и свая погружается за счет собственного веса.

Метод забивания свай вдавливанием

Такой способ установки свай применяется на очень твердых грунтах, кроме скальных пород. Также он не требует предварительного выравнивания рабочей поверхности и проведения исследований по типу грунта.

Требуемое количество свай при погружении с помощью метода вдавливания значительно меньше, чем для какого-либо другого способа. Выстаивание такого фундамента до необходимой прочности занимает двадцать восемь суток.

Установка. Процесс начинается с помещения сваи в рабочее оборудование. После вертикального выравнивания свайный ствол тщательно фиксируют с помощью зажимов.

Вдавливание. Первоначально свая опускается на один метр. Метраж определяется по гидродомкратному поршню. Затем все зажимы выключаются, шток перемещается на верхний уровень. Все это осуществляется при холостом рабочем режиме установки. Далее происходит повторный зажим свайного основания и продолжение вдавливающего процесса. Количество повторов зависит от глубины залегания нижней части сваи.
Нюансы. Если свая не проходит на нижний уровень, то ее приподнимают и с помощью установки, не прерывая процесс вдавливания, опускают вновь. Причем поднятие осуществляется на малой мощности, тогда как повторный спуск производится на полных оборотах.

Метод забивания свай завинчиванием

МЕТОД ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ ЗАВИНЧИВАНИЕМ

Такой способ погружения предназначен для железобетонных или стальных свай, имеющих стальной наконечник. Их завинчивание осуществляется с помощью специально оборудованных установок, которые расположены на раме автотягачей.

Свая состоит из двух частей:

Стальной башмак, расположенный в нижней части. Он сделан как наконечник в виде конуса и прилегающих лопастей в направлении винта сваи. Также диаметр винтовой концовки больше размера свайного столба.
Стержень из железобетона или стали, то есть основной ствол сваи.
сваи для завинчивания

Установка. Сваю в инвентарной оболочке тщательно закрепляют в приводе установки.
Погружение. На средней мощности, которая при необходимости регулируется, производится завинчивание свайного ствола в грунт. С помощью трансмиссии крутящий момент переходит на сваю, заставляя ее вращаться. При плотной грунтовой проходимости возможно поднятие сваи и повторный ее спуск.
Перестановка. После достижения необходимой глубины залегания винтовую сваю разжимают и осуществляют перестановку техники на следующую контрольную точку.

БУРОНАБИВНОЙ МЕТОД ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ
Такой способ заключается в создании свай сразу на строительном участке. Начальная свая похожа на продольный арматурный прут, опоясанный более мелкими прутками. В последствие, такая армированная конструкция проходит стадию заливки бетонной смесью.

Буронабивные сваи устанавливаются двумя способами: с обсадными трубами и без них.

Скважина. С помощью специального оборудования с ударным или вращательным буром создается вертикальный тоннель. По ходу бурения вливается бетонный раствор, который играет роль в укреплении стен скважины.
Каркас. Арматура располагается в зависимости от будущей нагрузки, либо по всей длине сваи, либо частично.
Бетонирование. Заливка бетона производится с помощью специальной трубы. Чтобы смесь распределилась равномерно по всему свайному столбу, трубу поднимают и опускают, проталкивая бетон к низу. Также на ее конце установлен вибратор, который прессует бетонную смесь.

Методы укрепления грунтов

Стена в грунте
Буронабивные сваи, буросекущие сваи, погружение труб, погружение шпунта, стена в грунте, ограждение котлована, jet grouting, грунтоцементные сваи, струйная цементация, мосспецстрой
Буронабивные сваи, буросекущие сваи, погружение труб, погружение шпунта, стена в грунте, ограждение котлована, jet grouting, грунтоцементные сваи, струйная цементация, мосспецстрой
Буронабивные сваи, буросекущие сваи, погружение труб, погружение шпунта, стена в грунте, ограждение котлована, jet grouting, грунтоцементные сваи, струйная цементация, мосспецстрой
Буронабивные сваи, буросекущие сваи, погружение труб, погружение шпунта, стена в грунте, ограждение котлована, jet grouting, грунтоцементные сваи, струйная цементация, мосспецстрой
Основная функция – обеспечить устойчивость оползневых склонов и строительных котлованов.

Стена в грунте — это способ возведения подземных или заглубленных сооружений, ограждений котлованов, a также противофильтрационных завес c использованием при разработке грунта тиксотропного глинистого раствора.

Такая монолитная железобетонная стена в грунте будет гарантировать безопасность при проведении строительных работ внутри пространства, которое она защищает. «Стена в грунте» выполняется по периметру строящегося здания, сначала она служит как бы железобетонным откосом котлована, а в дальнейшем играет роль несущей конструкции подземной части сооружения.

Струйная цементация ( Jet grouting)
Смысл данной технологии заключается в том, что происходит смешивание грунта с цементным раствором, и образуются грунтоцементные сваи. Струйная цементация грунта происходит в два этапа: сначала бурят скважину малого диаметра, после чего вместе с поднятием бура заливают бетон под высоким давлением, перемешивая этим бетон с грунтом.

Преимущества данной технологии:

Выполнение работ сложных условиях условиях
(высота от 2 м, ширина от 1,5 м).

Высокая скорость работ за счет малого диаметра бурения скважин.

При ограждении котлованов (подпорных стен) конструкция из грунтоцементных свай выполняет несколько функций:

воспринимает горизонтальные и вертикальные нагрузки;

является вертикальной противофильтрационной завесой.